nogo 新基因Nogo-B，提供肝癌研究新思路

今天我们就用一篇文章来谈谈肝癌，总结一类研究思路，供大家参考。首先要揭示的是，贝西生物也能满足这个想法的全套研究需求(详见文章结尾)。

肝癌作为世界六大常见癌症之一，也是因癌症导致的第二大人类杀手，尤其是在撒哈拉以南非洲和东南亚。不幸的是，中国也是肝癌高发区。抗肝癌药物的研发一直是个难题，主要是因为肝癌具有极强的侵袭性，而且由于其敏感的特性，容易产生不良反应。目前索拉非尼是FDA批准的唯一治疗肝癌的靶向药物。目前对肝癌的分子机制还没有完全了解，这也增加了药物研发的难度。

2017年7月，复旦大学、南华大学和杜兰健康科学中心的研究人员发表了一份关于肝癌相关基因nogo-b在肿瘤形成中的研究报告，题为“Nogo-B基因敲除关注肝细胞癌的肿瘤生长和代谢”。让我们一个一个来解读。

研究背景:

目前已知许多基因和相关信号通路影响肝癌的发生发展，包括新发现的核受体NR4A2和内质网膜蛋白4B(Nogo-B)。张文的研究人员此前已经克隆了Nogo-B基因，该基因属于内质网膜蛋白家族。内质网膜蛋白家族的成员包括Rtn1、Rtn2、Rtn3和Rtn4。Nogo-B由Rtn4基因编码，还有另外两种亚型，即Nogo-A和Nogo-C..Nogo-B在血管重塑、细胞迁移和扩散上皮-间质转化中起重要作用，在肝、肾和肺中广泛表达。但对Nogo-B在肝脏和肝癌中的研究还比较少。本研究研究了NOGO-B在肝癌中的表达模式和生物学功能，表明Nogo-B可能在体内外肝癌细胞的生长和转移中起致癌作用。

研究结果:

Nogo-B在肝癌中高表达，与肝癌的发生有关

Nogo-B在8个HCC细胞系中的7个和2个HCC组织物种中高表达，但在正常肝细胞中表达水平非常低。同时，通过荧光定量聚合酶链反应验证了140对肝癌组织中Nogo-B基因的表达，113对样本显示肝癌组织与邻近正常组织之间存在明显差异，结合临床病理相关性分析，高表达样本与病理分化、高肿瘤-淋巴结转移期和较大肿瘤尺寸显著相关。蛋白质印迹结果显示，12/14肝癌样本中Nogo-B蛋白表达异常。这些结果表明Nogo-B在肝癌的发生发展中起着重要作用。

图表1 Nogo-B在原发性肝癌组织和肝癌细胞系中高度表达

Nogo-B敲除抑制肝细胞癌细胞系的增殖

研究人员通过CRISPR-Cas9技术成功地在三种HCC细胞系中敲除了Nogo-B。细胞增殖实验表明，敲除细胞系的增殖明显慢于野生细胞系。细胞克隆实验也表明，敲除后发生了类似的抑制作用。这些细胞实验表明Nogo-B在致癌过程中起着重要作用。

图2 Nogo-B敲除降低体外HCC细胞系的增殖

Nogo-B基因敲除抑制肿瘤生长

同时，通过体内实验，研究人员验证了Nogo-B敲除是否具有与体外实验相同的抑制肝癌生长的作用。将敲除细胞系和野生细胞系接种到小鼠体内，建立肿瘤模型。肿瘤检测显示Nogo-B敲除组的肿瘤大小和重量明显小于野生型对照组。

图3 Nogo-B敲除降低小鼠肝癌CDX模型细胞系的体内肿瘤发生

Nogo-B对肝癌细胞迁移和浸润的影响

细胞迁移和浸润实验结果表明，Nogo-B敲除细胞系的迁移率和浸润率受到显著抑制。

Nogo-B对肝癌体内转移的影响

研究人员将敲除细胞系和野生细胞系移植到小鼠体内，构建肿瘤模型。以肝和肺转移灶的数量为衡量标准，他们发现敲除组的转移灶数量比野生组分别减少了50%和38.46%。

图4 Nogo-B敲除降低了肝癌细胞株在体外的迁移和浸润能力，抑制了CDX模型在体内的转移能力

Nogo-B影响肝细胞癌细胞中白细胞介素-6/STAT3信号通路

研究人员利用转录组测序研究敲除细胞与野生细胞信号通路的差异，发现Nogo-B影响肝癌细胞中的IL-6/STAT3信号通路。研究人员假设Nogo-B通过STAT3及其在HCC细胞中的磷酸化介导白细胞介素-6及其下游信号网络。荧光定量聚合酶链反应实验和蛋白质印迹实验都证明了这一假设。上述结果表明Nogo-B的缺失影响肝细胞癌细胞中白细胞介素-6/STAT3信号通路。